DE102022101065A1

DE102022101065A1 - Induktiver sensor für elektrische schiebetüren

Info

Publication number: DE102022101065A1
Application number: DE102022101065.1A
Authority: DE
Inventors: Junchao Liu; Michael Bayley
Original assignee: Magna Closures Inc
Current assignee: Magna Closures Inc
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2022-01-18
Publication date: 2022-08-04
Also published as: CN114856360A; US20220243517A1; CN114856360B

Abstract

Ein Steuersystem für einen Antriebsmechanismus und ein Betriebsverfahren werden bereitgestellt. Das System umfasst einen Motor zum Drehen einer Abtriebswelle um eine primäre Mittelachse. Das System umfasst auch einen angetriebenen Antriebsmechanismus mit einer drehbaren Komponente, die an der Abtriebswelle befestigt ist. Das System umfasst auch eine Spule und ein Zielobjekt, das an der drehbaren Komponente angebracht und so ausgebildet ist, dass es eine fluktuierende induktive Kopplung mit der Spule aufweist. Das System umfasst außerdem eine elektronische Steuereinheit, die mit der Spule gekoppelt und so ausgebildet ist, dass sie mithilfe der Spule ein Magnetfeld in der Nähe des Zielobjekts erzeugt. Die elektronische Steuereinheit erfasst eine Veränderung des Magnetfelds aufgrund der fluktuierenden induktiven Kopplung mit dem Zielobjekt, wenn die drehbare Komponente gedreht wird. Die elektronische Steuereinheit ist auch so ausgebildet, dass sie eine absolute Position der drehbaren Komponente auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds bestimmt.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Verschlussplatten für Kraftfahrzeuge und insbesondere auf Schiebe-Verschlussplatten für Kraftfahrzeuge und einen induktiven Sensor dafür.
HINTERGRUND
Viele Kraftfahrzeug-Schiebetüranordnungen sind so ausgebildet, dass sie durch die Betätigung eines Motors, der mit einem Kabelbetätigungsmechanismus gekoppelt ist, zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position gleiten. Der Kabelbetätigungsmechanismus umfasst typischerweise ein Paar Kabel, deren erste Enden mit einem kabelbetriebenen Antriebsmechanismus, auch als Kabeltrommelmechanismus bezeichnet, und deren zweite Enden mit der Schiebetür verbunden sind, woraufhin die angetriebene Bewegung der Kabel über einen Motor eine Schiebebewegung der Schiebetür zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewirkt. Wie in 1 schematisch dargestellt, umfasst eine angetriebene Schiebetüranordnung typischerweise einen Motor 1, der eine Antriebswelle 2 über ein oder mehrere Zahnräder antreibt, die als Antriebsschneckengetriebe 3 und angetriebenes Schneckengetriebe 4 dargestellt sind. Das angetriebene Schneckenrad 4 ist über eine Kupplung 5 mit der Antriebswelle 2 verbunden, wobei die Kupplung 5 die Antriebswelle 2 in der gewünschten Drehrichtung antreibt, damit die Schiebetür zwischen der offenen und der geschlossenen Position gleitet. Als Reaktion auf die Drehung der Antriebswelle 2 wird ein Kabeltrommelmechanismus, der einen ersten Kabeltrommelabschnitt oder -element 6a und einen zweiten Kabeltrommelabschnitt oder -element 6b aufweist, drehbar angetrieben, um zu bewirken, dass ein erstes Kabel 7a, das um das erste Kabeltrommelelement 6a gewickelt ist, und ein zweites Kabel 7b, das um das zweite Kabeltrommelelement 6b gewickelt ist, die Schiebetür zwischen der offenen und der geschlossenen Position bewegen. Da die ersten und zweiten Kabeltrommelteile 6a, 6b gemeinsam von der Antriebswelle 2 um eine gemeinsame Achse A gedreht werden, wird, wenn das erste Kabel 7a um das erste Kabeltrommelteil 6a gewickelt ist, das zweite Kabel 7b um das zweite Kabeltrommelteil 6b abgewickelt. Während das erste Kabel 7a aufgewickelt wird, wird das zweite Kabel 7b abgewickelt und umgekehrt.
In den oben genannten Schiebetüranlagen und in anderen bekannten Schiebetüranlagen sind das erste Kabeltrommelelement 6a und das zweite Kabeltrommelelement 6b, unabhängig davon, ob sie als separate Materialstücke voneinander oder aus einem monolithischen Materialstück geformt sind, in einer koaxial gestapelten Beziehung zueinander auf der Antriebswelle 2 relativ zur Achse A ausgebildet, so dass sie sich die gemeinsame Achse A teilen und für eine Drehung um diese ausgebildet sind. Dementsprechend sind das erste Kabeltrommelelement 6a und das zweite Kabeltrommelelement 6b koaxial entlang der Achse A axial voneinander beabstandet. Obwohl solche Kabelbetätigungsmechanismen für ihre beabsichtigte Verwendung gut funktionieren, bringen sie potenzielle Nachteile mit sich, wobei ein solcher Nachteil der benötigte Platz ist, insbesondere der vertikale (axiale) Platz (der sich von einer Bodenfläche nach oben erstreckt), der für die Montage am Kraftfahrzeug benötigt wird, was hauptsächlich auf die vertikal gestapelten ersten und zweiten Kabeltrommelelemente 6a, 6b zurückzuführen ist. Das Problem verschärft sich noch, wenn die ersten und zweiten Kabel 7a, 7b entlang von Nuten in den ersten und zweiten Kabeltrommelelementen 6a, 6b verlaufen, wobei sich die ersten und zweiten Kabel 7a, 7b nicht überlappen, da dies zu einer Vergrößerung der axialen Höhe der ersten und zweiten Kabeltrommelelemente 6a, 6b führt. Es ist wünschenswert, dass sich die Kabel nicht überlappen, um die Möglichkeit zu verringern, dass sich die Kabel gegeneinander abflachen und relativ zueinander verrutschen, was wiederum die Zuverlässigkeit der Positionserfassung verringern kann. Um jedoch die Zunahme der axialen Höhe des Kabelantriebsmechanismus zu vermeiden, sind das erste und das zweite Kabel 7a, 7b üblicherweise so vorgesehen, dass sie sich selbst überlappen. Dementsprechend können sich bekannte Seilantriebsmechanismen letztlich auf die Konstruktionsfreiheit auswirken, indem sie z. B. einen relativ großen Bauraum innerhalb des Kraftfahrzeugs beanspruchen und den möglichen Anbringungsort einschränken. Im Allgemeinen eignen sich solche bekannten Seilbetätigungsmechanismen nicht für die Anbringung entlang einer Bodenplatte des Kraftfahrzeugs, sondern erfordern Anbringungsorte mit einem größeren, sich vertikal erstreckenden Raum, wodurch die Konstruktionsmöglichkeiten eingeschränkt werden. Darüber hinaus erfordern bekannte Seilbetätigungsmechanismen in der Regel die Wahl bestimmter Vorteile, wie z. B. keine Seilüberlappung oder eine geringere axiale Höhe, wobei die Wahl des einen den Verzicht auf das andere zur Folge hat. Ein effektiver Betrieb solcher Schiebetüranlagen erfordert außerdem eine genaue Erfassung der Position verschiedener Komponenten des Kabelantriebsmechanismus. Die Hinzufügung einiger Sensoreinheiten kann jedoch die Wahl der Kabelüberlappung oder der reduzierten axialen Höhe weiter erschweren.
In Anbetracht der obigen Ausführungen besteht nach wie vor die Notwendigkeit, Seilbetätigungsmechanismen und Steuersysteme für kraftfahrzeugbetriebene Schiebetüranlagen bereitzustellen, die eine einfache Montage ermöglichen, effizient arbeiten und gleichzeitig kompakt, robust, langlebig, leicht und wirtschaftlich in der Herstellung, Montage und im Gebrauch sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, kabelbetätigte Antriebsmechanismen für Kraftfahrzeug-Schiebetüranordnungen bereitzustellen, die zumindest einige der oben genannten Probleme mit bekannten kabelbetätigten Antriebsmechanismen lösen.
In Übereinstimmung mit der oben genannten Aufgabe ist es ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, eine Positionssensoranordnung zum Erfassen einer absoluten Position einer drehbaren Komponente eines angetriebenen Antriebsmechanismus bereitzustellen, der sich um eine primäre Mittelachse dreht. Die Positionssensoranordnung umfasst eine Spule, die in einer ersten Ebene ringförmig um die primäre Mittelachse angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst die Positionssensoranordnung einen Metallring aus Metall, der ringförmig geformt und an der drehbaren Komponente befestigt ist und im Wesentlichen koaxial mit der Spule in einer zweiten Ebene parallel zu und in einem Abstand von der ersten Ebene liegt und so ausgebildet ist, dass er eine fluktuierende induktive Kopplung mit der Spule aufweist, die sich kontinuierlich ändert, wenn der Metallring relativ zur Spule um die primäre Mittelachse gedreht wird. Die Positionssensoranordnung umfasst auch eine Induktionssensor-Schaltungseinheit, die mit der Spule gekoppelt und so ausgebildet ist, dass sie die Spule erregt und ein Magnetfeld um die Spule erzeugt und die fluktuierende induktive Kopplung erfasst.
Gemäß einem Aspekt hat der Metallring eine Ringoberseite und eine der Ringoberseite gegenüberliegende Ringunterseite, um dazwischen eine Ringdicke zu definieren. Der Metallring erstreckt sich radial nach außen von einer sekundären Mittelachse, die nicht koaxial mit der primären Mittelachse ist, zu einem äußeren Ringumfang, der kreisförmig ist und einen ersten Ringdurchmesser hat. Der Metallring definiert eine Ringöffnung, die kreisförmig ist und um die primäre Mittelachse angeordnet ist und sich durch den Metallring erstreckt und einen zweiten Ringdurchmesser hat, der kleiner ist als der erste Ringdurchmesser.
Nach einem anderen Aspekt besteht der Metallring aus Stahl.
Nach einem weiteren Aspekt sind die Spule und die Induktionssensor-Schaltungseinheit beide auf einer Sensor-Leiterplatte angeordnet, die sich entlang der ersten Ebene erstreckt.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung wird auch ein Steuersystem für einen Antriebsmechanismus bereitgestellt. Das Steuersystem für den Antriebsmechanismus umfasst einen Motor zum Drehen einer Abtriebswelle um eine primäre Mittelachse. Das Steuersystem für den Antriebsmechanismus umfasst auch einen angetriebenen Antriebsmechanismus mit einer drehbaren Komponente, die an der Ausgangswelle angebracht und so ausgebildet ist, dass sie sich um die primäre Mittelachse dreht. Das Steuersystem des Antriebsmechanismus umfasst auch eine Spule und ein Zielobjekt, das an der drehbaren Komponente angebracht und so ausgebildet ist, dass es eine fluktuierende induktive Kopplung mit der Spule aufweist. Das Steuersystem des Antriebsmechanismus umfasst zusätzlich eine elektronische Steuereinheit, die mit der Spule gekoppelt ist. Die elektronische Steuereinheit ist so ausgebildet, dass sie mit Hilfe der Spule ein Magnetfeld in der Nähe des Zielobjekts erzeugt. Die elektronische Steuereinheit erfasst eine Veränderung des Magnetfelds aufgrund der fluktuierenden induktiven Kopplung mit dem Zielobjekt, wenn die drehbare Komponente gedreht wird. Die elektronische Steuereinheit ist auch so ausgebildet, dass sie eine absolute Position der drehbaren Komponente auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds bestimmt.
In einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Steuersystems für einen Antriebsmechanismus bereitgestellt. Das Verfahren umfasst den Schritt der Bereitstellung eines Zielobjekts auf einer drehbaren Komponente, die um eine primäre Mittelachse drehbar ist. Das Verfahren fährt fort mit dem Schritt der Erzeugung eines Magnetfeldes in der Nähe des Zielobjekts. Der nächste Schritt des Verfahrens besteht darin, eine Veränderung des Magnetfelds aufgrund einer fluktuierenden induktiven Kopplung mit dem Zielobjekt zu erfassen, wenn die drehbare Komponente gedreht wird. Das Verfahren umfasst auch den Schritt der Bestimmung einer absoluten Position der drehbaren Komponente auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds.
In einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird eine angetriebene Schiebetür-Antriebseinheit zum Bewegen einer Schiebetür zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bereitgestellt. Die angetriebene Schiebetürantriebseinheit umfasst mindestens eine Kabeltrommel zum Auf- und Abwickeln eines mit der Schiebetür verbundenen Kabels. Die angetriebene Schiebetür-Antriebseinheit umfasst auch einen Motor, der mit der mindestens einen Kabeltrommel betriebsfähig gekoppelt ist, um die mindestens eine Kabeltrommel zu drehen und die Schiebetür während des Auf- und Abwickelns des Kabels zu bewegen. Darüber hinaus umfasst der Schiebetürantrieb einen Induktionssensor, der ein elektromagnetisches Feld und ein mit der mindestens einen Kabeltrommel verbundenes Objekt erfassen kann. Das Objekt verändert das elektromagnetische Feld während der Drehung der mindestens einen Kabeltrommel, und der Induktionssensor ist ferner so ausgelegt, dass er die Veränderung des elektromagnetischen Feldes erfasst.
In einem weiteren Aspekt der Offenbarung umfasst eine angetriebene Schiebetür-Antriebseinheit zum Bewegen einer Schiebetür zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position mindestens eine Kabeltrommel zum Auf- und Abwickeln eines mit der Schiebetür gekoppelten Kabels, einen Motor, der betriebsmäßig mit der mindestens einen Kabeltrommel gekoppelt ist, um die mindestens eine Kabeltrommel zu drehen, um die Schiebetür während des Auf- und Abwickelns des Kabels zu bewegen, und einen Näherungssensor, der dafür ausgelegt ist, die Änderung der Position der mindestens einen Kabeltrommel zu erfassen.
In einem verwandten Aspekt ist der Näherungssensor so ausgebildet, dass er ein elektromagnetisches Feld erzeugt.
In einem verwandten Aspekt ist der Näherungssensor so ausgebildet, dass er sowohl ein elektromagnetisches Feld erzeugt als auch eine Änderung des erzeugten elektromagnetischen Feldes erkennt.
Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der vorliegenden Beschreibung ergeben. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen nur der Veranschaulichung bestimmter, nicht einschränkender Ausführungsformen, die den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
Figurenliste
Diese und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden leicht zu erkennen sein, da sie durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden, in denen:

1 ist eine schematische Ansicht eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus, der nach dem Stand der Technik konstruiert wurde,
2 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Schiebetüranordnung, die eine Schiebetür-Antriebsanordnung mit einem kabelbetätigten Antriebsmechanismus gemäß einem Aspekt der Offenbarung aufweist, wobei die Schiebetüranordnung in einem geschlossenen Zustand dargestellt ist,
2A ist eine ähnliche Ansicht wie 2, wobei die Schiebetür in geöffnetem Zustand dargestellt ist,
2B ist eine ähnliche Ansicht wie 2, wobei die Schiebetüranordnung in einem geöffneten Zustand dargestellt ist und die Positionierung der Schiebetür-Antriebsanordnung an Positionen über oder unter einer Öffnung in der Fahrzeugkarosserie veranschaulicht,
2C ist eine ähnliche Ansicht wie 2, wobei die Schiebetüranordnung in einem geöffneten Zustand dargestellt ist und das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug mit einem Energiebatteriepaket ist,
3 ist eine schematische Darstellung einer Kabelanordnung, die sich von einem Gehäuse des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus der Schiebetüranordnung der 2 und 2A nach außen erstreckt, wobei die Kabelanordnung um Rollen geführt wird, die so ausgebildet sind, dass sie an einer Seitenwand des Kraftfahrzeugs befestigt werden können, und funktionell mit einem an der Kraftfahrzeugschiebetür befestigten Gleitelement gemäß einem Aspekt der Offenbarung gekoppelt ist,
4 ist eine perspektivische Ansicht eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus, der gemäß einem Aspekt der Offenbarung ausgebildet ist,
5 ist eine Explosionsdarstellung des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus von 4,
6 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich wie 4, bei der das Gehäuse zur Verdeutlichung der inneren Komponenten entfernt wurde,
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Minimierung der axialen Höhe eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus für eine motorisierte Kraftfahrzeug-Schiebeverschlussplatte gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung zeigt,
8A ist eine schematische Seitenansicht des kabelbetätigten Antriebsmechanismus von 4, die die in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Kabeltrommeln zeigt,
8B ist eine schematische Seitenansicht eines kabelbetätigten Antriebsmechanismus gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung, in der die Kabeltrommeln in axial versetzter Beziehung zueinander in nicht überlappenden Ebenen angeordnet sind,
9 ist eine perspektivische Ansicht eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus, der gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung ausgebildet ist,
10A und 10B sind gegenüberliegende perspektivische Seitenansichten des kabelbetätigten Antriebsmechanismus von 9, wobei ein Gehäuse zur Verdeutlichung der inneren Komponenten entfernt wurde,
11 ist eine Explosionszeichnung des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus von 9,
12A ist eine Ansicht, die im Wesentlichen dem Pfeil 12A von 10A folgt,
12B ist eine Ansicht entlang des Pfeils 12B von 10B,
13 ist eine perspektivische Ansicht des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus von 9, die ein Gehäuse zeigt, das gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung ausgebildet ist,
13A ist eine perspektivische Ansicht des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus von 9, die ein Gehäuse zeigt, das gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung ausgebildet ist,
13B ist eine Teilseitenansicht von 13A, die einen Positionssensor zeigt, der zur Überwachung einer Trommel einer Doppeltrommelkonfiguration ausgebildet ist, in Übereinstimmung mit einer illustrativen Ausführungsform,
14 und 14A sind gegenüberliegende perspektivische Seitenansichten eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus, der gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung ausgebildet ist,
15 ist eine Explosionsdarstellung des kabelbetätigten Antriebsmechanismus der 14 und 14A,
16 ist eine ähnliche Ansicht wie 14, wobei das Gehäuse entfernt wurde, um die inneren Komponenten besser zu erkennen,
17 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Konstruktion eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus für eine motorisierte Kraftfahrzeug-Schiebeverschlussplatte gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung,
18 ist eine schematische Seitenansicht eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus, der in Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Offenbarung ausgebildet ist und unter einem Bodenbrett eines Kraftfahrzeugs montiert ist,
19 ist eine schematische Draufsicht des kabelbetätigten Antriebsmechanismus, der gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung ausgebildet ist und in einer Schiebetür eines Kraftfahrzeugs montiert ist,
20 ist eine schematische Seitenansicht des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus von 19,
21 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus, der in Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Offenbarung ausgebildet ist,
22 ist eine ähnliche Ansicht wie 21 eines kabelbetätigten Antriebsmechanismus, der gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung ausgebildet ist,
23 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Minimierung der axialen Höhe eines kabelbetätigten Antriebsmechanismus für eine motorisierte Kraftfahrzeug-Schiebeverschlussplatte in Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Offenbarung zeigt,
24 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Antriebssteuerungssystems gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung,
die 25 bis 27 zeigen ein Beispiel für einen angetriebenen Antriebsmechanismus des Antriebsmechanismus-Steuersystems gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung,
die 27 und 28 zeigen ein Beispiel für ein Zielobjekt der Positionssensoranordnung gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung,
29A-29B zeigen eine Spulen- und Induktionssensor-Schaltungseinheit der Positionssensor-Anordnung auf einer Sensor-Leiterplatte gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung,
30-33 zeigen die Drehung des beispielhaften Zielobjekts relativ zur Spule, wenn die Kabeltrommel gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung gedreht wird, und
34 und 35 zeigen Schritte eines Verfahrens zum Betrieb eines Antriebssteuerungssystems gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VONAUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Ein Beispiel für eine Positionssensoranordnung, die z. B. für eine Fahrzeug-Verschlussplatte verwendet wird, wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Zu diesem Zweck wird auch ein Beispiel für ein Steuersystem für einen Antriebsmechanismus gegeben, damit diese Offenbarung vollständig ist und den Fachleuten den beabsichtigten Umfang vollständig vermittelt.
Es wird auf die 2-2A verwiesen, die einen Teil eines Kraftfahrzeugs 10 zeigen, das eine Kraftfahrzeug-Schiebeverschlussplatte, auch als Schiebeverschlussplattenanordnung bezeichnet, enthält, die beispielhaft und ohne Einschränkung als Schiebetür 12 dargestellt ist und eine Schiebetür-Antriebsanordnung aufweist, die allgemein mit 14 (3) dargestellt ist und einen kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 15 (3) umfasst, der gemäß einem Aspekt der Offenbarung konstruiert ist. Die Schiebetür-Antriebsanordnung 14 ist beispielhaft und ohne Einschränkung am Kraftfahrzeug 10 angebracht, beispielsweise unter einer Bodenplatte 16 (2A) oder in einer Seitenwand 17 (2), und ist mit der Schiebetür 12 verbunden, um eine selektive (im Folgenden als absichtlich betätigte oder absichtlich bewegte) Bewegung zwischen einem geschlossenen Zustand (2) und einem offenen Zustand (2A) zu ermöglichen. Wie in 4 gezeigt, umfasst die Schiebetür-Antriebsanordnung 14 einen Motor 18, der elektrisch mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist, die schematisch mit 20 dargestellt ist. Es wird davon ausgegangen, dass der Motor 18 elektrische Energie verwenden kann, die von einer Quelle bereitgestellt wird, die bekanntermaßen üblicherweise in einem Kraftfahrzeug vorhanden ist, einschließlich einer Fahrzeugbatterie oder eines Generators, als Beispiel und ohne Einschränkung. Der Motor 18 ist vorzugsweise bidirektional und ermöglicht eine direkte, selektiv betätigte Drehung einer Abtriebswelle 22 in entgegengesetzte Drehrichtungen.
Der kabelbetriebene Antriebsmechanismus 15 umfasst ein Gehäuse 24, das zur Verdeutlichung der inneren Komponenten mit abgenommenem Deckel dargestellt ist, und einen Kabeltrommelmechanismus 26, der im Gehäuse 24 gelagert ist. Der Kabeltrommelmechanismus 26 umfasst eine erste Kabeltrommel 26a, die in Reaktion auf die Drehung der Ausgangswelle 22 in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine erste Trommelachse 28 drehbar gelagert ist, und eine zweite Kabeltrommel 26b, die in Reaktion auf die Drehung der Ausgangswelle 22 in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine zweite Trommelachse 29 drehbar gelagert ist. Wie in 3 schematisch dargestellt, ist ein erstes Kabel 30 mit der ersten Kabeltrommel 26a gekoppelt, wobei sich das erste Kabel 30 von der ersten Kabeltrommel 26a weg zu einem ersten Ende 31 erstreckt, das zur betriebsfähigen Befestigung an der Kraftfahrzeug-Schiebeverschlussplatte 12 ausgebildet ist. Das erste Kabel 30 ist so ausgebildet, dass es sich um die erste Kabeltrommel 26a wickelt, wenn sich die erste Kabeltrommel 26a in der ersten Richtung dreht, und dass es sich von der ersten Kabeltrommel 26a abwickelt, wenn sich die erste Kabeltrommel 26a in der zweiten Richtung dreht. Ein zweites Kabel 32 ist mit der zweiten Kabeltrommel 26b gekoppelt, wobei sich das zweite Kabel 32 von der zweiten Kabeltrommel 26b weg zu einem zweiten Ende 33 erstreckt, das für eine funktionsfähige Befestigung an der Kraftfahrzeug-Schiebeverschlussplatte 12 ausgebildet ist. Das zweite Kabel 32 ist so ausgebildet, dass es sich von der zweiten Kabeltrommel 26b abwickelt, wenn sich die zweite Kabeltrommel 26b in der ersten Richtung dreht, und dass es sich um die zweite Kabeltrommel 26b wickelt, wenn sich die zweite Kabeltrommel 26b in der zweiten Richtung dreht. Die erste Trommelachse 28 und die zweite Trommelachse 29 sind seitlich voneinander beabstandet und im Wesentlichen parallel oder parallel zueinander dargestellt, wodurch der kabelbetriebene Antriebsmechanismus 15 kompakt sein kann, insbesondere in der Höhe (Höhe ist hier ein Abstand, der sich entlang der Richtung der ersten und zweiten Trommelachsen 28, 29 erstreckt), während er robust, langlebig, leicht und wirtschaftlich in der Herstellung, Montage und im Gebrauch bleibt.
Bezug nehmend auf 3 erstreckt sich das erste Kabel 30 durch einen ersten Kabelanschluss P1 des Gehäuses 24 um eine vordere Rolle, die auch als erste Kabelrolle 34 bezeichnet wird, woraufhin das erste Kabel 30 zurück in Richtung der Schiebetür 12 und in eine gekoppelte Beziehung mit ihr umgelenkt wird. Das zweite Kabel 32 erstreckt sich durch einen zweiten Kabelanschluss P2 des Gehäuses 24 um eine hintere Kabelrolle, die auch als zweite Kabelrolle 36 bezeichnet wird, woraufhin das zweite Kabel 32 zurück in Richtung der Schiebetür 12 und in eine gekoppelte Beziehung mit ihr umgelenkt wird. Der erste Kabelanschluss P1 und der zweite Kabelanschluss P2 können je nach Wunsch in einer im Wesentlichen koaxialen oder rein koaxialen Beziehung zueinander ausgebildet werden, obwohl sie versetzt dargestellt sind. Das erste Kabel 30 und das zweite Kabel 32 sind mit ihren jeweiligen Enden 31, 33 fest an einem Mittelscharnier befestigt, das auch als Halterung oder Gleitelement 38 bezeichnet wird und fest an der Schiebetür 12 angebracht ist. Durch die gleichzeitige Drehung der ersten und zweiten Kabeltrommel 26a, 26b werden das erste Kabel 30 und das zweite Kabel 32 aufgewickelt und gleichzeitig das andere Kabel 30 und das zweite Kabel 32 abgewickelt. Dementsprechend ist das erste Kabel 30 so ausgebildet, dass es sich um die erste Kabeltrommel 26a aufwickelt, wenn sich die erste Kabeltrommel 26a in eine erste Richtung dreht, und das zweite Kabel 32 ist so ausgebildet, dass es sich von der zweiten Kabeltrommel 26b abwickelt, wenn sich die zweite Kabeltrommel 26b in die erste Richtung dreht, und ebenso ist das erste Kabel 30 so ausgebildet, dass es sich von der ersten Kabeltrommel 26a abwickelt, wenn sich die erste Kabeltrommel 26a in eine zweite Richtung dreht, und das zweite Kabel 32 ist so ausgebildet, dass es sich um die zweite Kabeltrommel 26b aufwickelt, wenn sich die zweite Kabeltrommel 26b in die zweite Richtung dreht.
Das Gleitelement 38 umfasst einen vorderen Kabelanschluss 40 und einen hinteren Kabelanschluss 42 zur Befestigung der jeweiligen Enden 31, 33 des ersten Kabels 30 und des zweiten Kabels 32 daran. Der vordere Kabelanschluss 40 und der hintere Kabelanschluss 42 können entsprechende vordere und hintere Kabelspanner 44, 46 umfassen.
Unter Bezugnahme auf 4 kann mindestens ein Positionssensor und vorzugsweise ein Paar von Positionssensoren, die allgemein mit 48a, 48b bezeichnet sind, in oder an dem Gehäuse 24 angebracht werden, um die Drehposition von mindestens einer und vorzugsweise beiden der ersten und zweiten Kabeltrommeln 26a, 26b anzuzeigen. Die Positionssensoren 48a, 48b sind sehr hochauflösende Positionssensoren und können mit einem Sensor versehen werden, der die Ausrichtung eines Magneten (nicht dargestellt) erfasst, der fest an der ersten Kabeltrommel 26a und der zweiten Kabeltrommel 26b befestigt ist, um sich mit diesen zu drehen, wie es für einen Fachmann verständlich ist. Die Positionssensoren 48a, 48b erfassen die absolute Position der Schiebetür 12 anhand von Informationen, die sowohl von der ersten als auch von der zweiten Kabeltrommel 26a, 26b geliefert werden, wobei die Positionssensoren 48a, 48b in betriebsfähiger Kommunikation mit einer Steuerung oder Controller 50 dargestellt sind. Die Steuerungen 50 sind so ausgebildet, dass sie mit dem Motor 18 in Verbindung stehen und so das Einschalten und Ausschalten des Motors 18 wie gewünscht regeln können. Ein Vorteil der Anordnung von Positionssensoren 48a, 48b zur Erfassung der Position jeder Trommel 26a, 26b besteht darin, dass jeglicher Durchhang im ersten Kabel 30 und/oder zweiten Kabel 32 erfasst werden kann. Die von den separaten Sensoren 48a, 48b an die Steuerung 50 gelieferten Informationen ermöglichen es der Steuerung 50, zu bestimmen, wie viel Spiel in einem oder beiden der ersten Kabel 30 und/oder zweiten Kabel 32 aufgefangen werden muss, bevor die Bewegung der Schiebetür 12 eingeleitet wird. Durch das Wissen, wie viel Durchhang in einem oder beiden, dem ersten Kabel 30 und dem zweiten Kabel 32, aufgenommen werden muss, kann ein optimaler Arbeitszyklus erzeugt werden, der es ermöglicht, den Motor 18 unter minimaler Last (keine Last, die von der Schiebetür 12 auf den Motor 18 ausgeübt wird, da die Schiebetür 12 nicht bewegt wird) mit einer hohen Geschwindigkeit während einer Durchhangphase anzutreiben, wodurch der Durchhang schnell aufgenommen werden kann und die Reaktionszeit, um die Bewegung der Schiebetür 12 zu beginnen, minimiert wird. Darüber hinaus können während der Nachholphase die Algorithmen zur Hindernisumkehr, die ausgelöst werden, wenn ein Sensor erkennt, dass sich ein Hindernis im Weg der Schiebetür befindet, vorübergehend deaktiviert werden. Durch die vorübergehende Deaktivierung der Hindernisumkehralgorithmen wird das Potenzial für ein falsches Hindernisumkehrsignal ausgeschaltet, was sich als besonders vorteilhaft erweisen kann, wenn der Durchhang im Kabelsystem im Laufe der Lebensdauer des Kraftfahrzeugs 10 zunimmt. Obwohl es vorteilhaft ist, Sensoren 48a, 48b für jede Trommel 26a, 26b zu haben, könnte ein einziger Sensor 48a oder 48b verwendet werden, um die absolute Position der Schiebetür 12 zu erfassen.
In den 4 und 6 ist die Abtriebswelle 22 des Motors 18 als Antrieb für ein Antriebselement dargestellt, das in einer nicht einschränkenden Ausführungsform als ein direkt mit der Abtriebswelle 22 verbundenes Stirnradgetriebe 52 dargestellt ist, als Beispiel und ohne Einschränkung. Ein erstes angetriebenes Element 54 ist in funktionsfähiger Verbindung mit der ersten Kabeltrommel 26a ausgebildet, wie z.B. direkt daran befestigt oder damit über ein dazwischenliegendes erstes Federelement gekoppelt, wie z.B. ein erstes Torsionsfederelement 58 (8), und ein zweites angetriebenes Element 56 ist in funktionsfähiger Verbindung mit der zweiten Kabeltrommel 26b ausgebildet, wie z.B. direkt daran befestigt oder damit über ein dazwischenliegendes zweites Federelement gekoppelt, wie z.B. ein zweites Torsionsfederelement 60 (8), wie z.B. und ohne Einschränkung. So übertragen das erste und das zweite Torsionsfederelement 58, 60 ein Drehmoment zwischen dem ersten bzw. zweiten angetriebenen Element 54, 56 und der ersten bzw. zweiten Kabeltrommel 26a, 26b. Darüber hinaus übt das erste Federelement 58 eine Zugkraft auf das erste Kabel 30 aus, und das zweite Federelement 60 übt eine Zugkraft auf das zweite Kabel 32 aus. Das Antriebselement 52 ist so ausgebildet, dass es mit dem ersten angetriebenen Element 54 und dem zweiten angetriebenen Element 56 in Wirkverbindung steht, um eine gleichzeitige Drehung der ersten Kabeltrommel 26a um die erste Trommelachse 28 und der zweiten Kabeltrommel 26b um die zweite Trommelachse 29 als Reaktion auf eine selektive Erregung des Motors 18 zu bewirken. Es versteht sich, dass das Antriebselement 52 und das erste und das zweite angetriebene Element 54, 56 als Zahnräder ausgebildet sein können, wobei das Antriebselement 52 in Eingriff mit dem ersten oder dem zweiten angetriebenen Element 54, 56 angeordnet ist. In der dargestellten, nicht einschränkenden Ausführungsform ist das Antriebselement 52 ein gezahntes Stirnrad, das an der Abtriebswelle 22 befestigt ist, um sich gemeinsam mit der Abtriebswelle 22 um eine Antriebszahnradachse zu drehen, die auch als Stirnradachse 53 bezeichnet wird und um die sich das Stirnrad 52 dreht. Die Stirnradachse 53 verläuft parallel zu den ersten und zweiten Trommelachsen 28, 29 und koaxial zu einer Motorwelle und der Achse der Abtriebswelle 23. Das Antriebselement 52 ist beispielhaft und ohne Einschränkung so dargestellt, dass es sich in direktem Antriebseingriff mit dem angetriebenen Element 56 befindet, obwohl es zu verstehen ist, dass das Antriebselement 52 in direktem Antriebseingriff mit dem angetriebenen Element 54 oder sowohl mit dem angetriebenen Element 54 als auch mit dem angetriebenen Element 56 angeordnet sein könnte. Weiterhin wird hierin erwogen, dass das Antriebselement 54 so angeordnet sein könnte, dass es die angetriebenen Elemente 54, 56 über einen Riemenantrieb antreibt, wobei ein Riemen (nicht dargestellt) in direktem Eingriff mit einem oder beiden angetriebenen Elementen 54, 56 steht.
Die erste Kabeltrommel 26a und die zweite Kabeltrommel 26b sind im Wesentlichen koplanar (das heißt, sie können leicht versetzt und nicht rein plan sein) oder koplanar. So können gegenüberliegende Seiten, auch als Flächen 62, 64 der ersten Kabeltrommel 26a bezeichnet, mit entsprechenden gegenüberliegenden Seiten, auch als Flächen 66, 68 der zweiten Kabeltrommel 26b bezeichnet, koplanar sein. Dementsprechend sind die erste Kabeltrommel 26a und die zweite Kabeltrommel 26b nicht vertikal übereinander gestapelt, sondern vielmehr nebeneinander angeordnet, wodurch die Gesamthöhe H (4) des Kabeltrommelmechanismus 26 im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Mechanismus um bis zu ½ reduziert wird, wodurch die Möglichkeit, den kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 15 unter der Bodenplatte 16 anzuordnen, erheblich verbessert wird, was ansonsten mit dem Mechanismus von 1 nicht möglich ist.
Das erste und das zweite angetriebene Element 54, 56 haben jeweils eine Verzahnung, dargestellt als Stirnradverzahnung 54a, 56a, die ineinander greifen. Dementsprechend werden das erste angetriebene Element 54 und das zweite angetriebene Element 56 dazu veranlasst, sich gleichzeitig miteinander zu drehen, wenn eines der ersten und zweiten angetriebenen Elemente 54, 56 angetrieben wird. In der dargestellten Ausführungsform ist das Antriebselement 52 so ausgebildet, dass es mit dem zweiten angetriebenen Element 56 in Zahneingriff steht, jedoch vom ersten angetriebenen Element 54 beabstandet ist, so dass nur ein einziger Zahneingriff zwischen dem Antriebselement 52 und dem ersten und zweiten angetriebenen Element 54, 56 vorhanden ist, was letztlich zu einer geringeren Reibung und einem geringeren potenziellen Verklemmen führt, als wenn das Antriebselement 52 sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten angetriebenen Element 54, 56 in Zahneingriff stünde. Dementsprechend werden betriebliche Effizienzvorteile erkannt. Um die oben diskutierte Höhe H zu minimieren, können, wie in 6 gezeigt, das Antriebselement 52 und das erste und zweite angetriebene Element 54, 56 mit der gleichen Höhe (H1) versehen werden.
Um die Funktionssicherheit und Wiederholbarkeit des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 15 weiter zu verbessern, können die erste und die zweite Kabeltrommel 26a, 26b jeweils mit einer ersten Wendelnut 70 und einer zweiten Wendelnut 72 versehen werden. Das erste Kabel 30 ist in der ersten Wendelnut 70 in nicht überlappender Beziehung zu sich selbst gewickelt und das zweite Kabel 32 ist in der zweiten Wendelnut 72 in nicht überlappender Beziehung zu sich selbst gewickelt. Da das erste und das zweite Kabel 30, 32 nicht in überlappender Beziehung zueinander gewickelt sind, sind das erste und das zweite Kabel 30, 32 frei von Druckkräften, die andernfalls dazu führen könnten, dass sie abgeflacht werden und/oder relativ zu sich selbst verrutschen, und somit wird die Betriebsleistung des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 15 optimiert. Weiterhin ist zu erkennen, dass mit der Höhe H, die im Vergleich zu der des Mechanismus von 1 erheblich reduziert ist, die Höhe der einzelnen ersten und zweiten Kabeltrommeln 26a, 26b vergrößert werden kann, um eine größere lineare Länge der ersten und zweiten Kabel 30, 32 zu ermöglichen, die innerhalb der ersten und der zweiten Wendelnut 70, 72 gewickelt werden können, ohne sich selbst zu überlappen, während sie immer noch zu einer erheblich reduzierten Höhe H im Vergleich zu dem Mechanismus von 1 führen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung, der in 7 schematisch dargestellt ist, wird ein Verfahren 1000 zur Minimierung der axialen Höhe H eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 15 für eine angetriebene Kraftfahrzeug-Schiebeverschlussplatte 12 bereitgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt 1100 des Bereitstellens eines Gehäuses 24, einen Schritt 1200 des Bereitstellens eines Motors 18, der so ausgebildet ist, dass er eine Ausgangswelle 22 in entgegengesetzten Richtungen dreht, einen Schritt 1300 des Haltens eines Kabeltrommelmechanismus 26 in dem Gehäuse 24 und des Bereitstellens des Kabeltrommelmechanismus 26, der eine erste Kabeltrommel 26a, die für eine Drehung in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine erste Trommelachse 28 als Reaktion auf die Drehung der Ausgangswelle 22 gelagert ist, und eine zweite Kabeltrommel 26b, die für eine Drehung in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine zweite Trommelachse 29 als Reaktion auf die Drehung der Ausgangswelle 22 gelagert ist, umfasst. Ferner ein Schritt 1400 des Bereitstellens eines ersten Kabels 30, das so ausgebildet ist, dass es sich als Reaktion auf die Drehung der ersten Kabeltrommel 26a in der ersten Richtung um die erste Kabeltrommel 26a wickelt und als Reaktion auf die Drehung der ersten Kabeltrommel 26a in der zweiten Richtung von der ersten Kabeltrommel 26a abwickelt. Ferner ein Schritt 1500 des Bereitstellens eines zweiten Kabels 32, das so ausgebildet ist, dass es sich von der zweiten Kabeltrommel 26b in Reaktion auf die Drehung der zweiten Kabeltrommel 26b in der ersten Richtung abwickelt und sich um die zweite Kabeltrommel 26b in Reaktion auf die Drehung der zweiten Kabeltrommel 26b in der zweiten Richtung wickelt. Ferner ein Schritt 1600 des Anordnens der ersten Trommelachse 28 und der zweiten Trommelachse 29 in seitlich beabstandeter Beziehung zueinander, und vorzugsweise in paralleler Beziehung zueinander. Ferner ein Schritt 1700 des Anordnens der ersten Kabeltrommel 26a und der zweiten Kabeltrommel 26b in koplanarer Beziehung zueinander, so dass sich eine Ebene P ( 7), die sich quer zu den ersten und zweiten Trommelachsen 28, 29 erstreckt, zwischen gegenüberliegenden, im Wesentlichen ebenen Flächen 62, 64 der ersten Kabeltrommel 26a, 126a und der zweiten Kabeltrommel 26b, 126b erstreckt. Ferner ein Schritt 1800 des Konfigurierens eines ersten angetriebenen Elements 54 in betriebsfähiger Verbindung mit der ersten Kabeltrommel 26a und des Konfigurierens eines zweiten angetriebenen Elements 56 in betriebsfähiger Verbindung mit der zweiten Kabeltrommel 26b. Ferner ein Schritt 1900 des Konfigurierens eines Antriebselements 52 zur Drehung in Reaktion auf die Drehung der Ausgangswelle 22, um das erste angetriebene Element 54 und das zweite angetriebene Element 56 ohne eine Getriebeuntersetzung zwischen dem Antriebselement 52 und dem ersten angetriebenen Element 54 und dem zweiten angetriebenen Element 56 zu drehen.
Das Verfahren kann ferner einen Schritt 2000 umfassen, bei dem das Antriebselement 52 in Antriebseingriff mit einem von dem ersten angetriebenen Element 54 und dem zweiten angetriebenen Element 56 und in einem Abstand von dem anderen von dem ersten angetriebenen Element 54 und dem zweiten angetriebenen Element 56 ausgebildet wird, um eine gleichzeitige Drehung der ersten Kabeltrommel 26a um die erste Achse 28 und der zweiten Kabeltrommel 26b um die zweite Achse 29 in Reaktion auf eine selektive Erregung des Motors 18 zu bewirken.
Das Verfahren kann ferner einen Schritt 2100 umfassen, bei dem das erste angetriebene Element 54 und das zweite angetriebene Element 56 in einen Antriebseingriff miteinander gebracht werden, beispielsweise in einen kämmenden Antriebseingriff miteinander.
Das Verfahren kann ferner beinhalten, dass das erste angetriebene Element 54 mit der ersten Kabeltrommel 26a mit einem ersten Federelement 58 und das zweite angetriebene Element 56 mit der zweiten Kabeltrommel 26b mit einem zweiten Federelement 60 betriebsbereit gekoppelt wird.
Bezug nehmend auf 2B ist ein Fahrzeug 10 dargestellt, das eine Öffnung 200 aufweist, um den Ein- und Austritt in das Innere des Fahrzeugs 10 zu ermöglichen, wobei die Öffnung 200 einen oberen Umfang 202 aufweist, der durch einen oberen Abschnitt eines Fahrzeugrahmens definiert ist, einen unteren Umfang 204, der durch einen unteren, gegenüberliegenden Abschnitt des Fahrzeugrahmens definiert ist, und gegenüberliegende Seitenumfänge 206, die durch gegenüberliegende Seitenabschnitte des Fahrzeugrahmens definiert sind, eine Verschlussplatte 12, die zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position beweglich und so ausgebildet ist, dass sie die Öffnung 200 verschließt, einen kabelbetätigten Antriebsmechanismus 26, der mit der Verschlussplatte 12 über mindestens ein Kabel 30, 32 gekoppelt ist, wobei der kabelbetätigte Antriebsmechanismus 26 zwei Trommeln 26a, 26b aufweist, die seitlich voneinander beabstandet und an dem Fahrzeugrahmen 208 entweder an einer Position unterhalb des unteren Umfangs 204 der Öffnung 200 oder oberhalb des oberen Umfangs 202 der Öffnung befestigt sind. Der untere Umfang 204 kann durch eine Bodenplatte 210 definiert sein, und der kabelbetätigte Antriebsmechanismus 26 ist an einer Position unterhalb der Bodenplatte 210 vorgesehen. Gemäß einem weiteren Aspekt und unter Bezugnahme auf 2C kann das Fahrzeug 10 ein Elektrofahrzeug sein, und der Raum unterhalb des unteren Umfangs 204 wird von einer Batterie 212 eingenommen, die so ausgebildet ist, dass sie Energie zum Antrieb eines Elektromotors des Fahrzeugs 10 liefert, um das Fahrzeug 10 anzutreiben, und der kabelbetriebene Antriebsmechanismus 26 ist an einer Position oberhalb des oberen Umfangs 202 vorgesehen. Infolgedessen kann die Batterie 212 auf die gesamte seitliche Ausdehnung des Fahrzeugs 10 ausgedehnt werden, um den der Batterie 212 zur Verfügung gestellten Raum zu maximieren, ohne dass die Größe der Batterie verringert werden muss, um den für den kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 26 erforderlichen Raum unterzubringen, der nun aufgrund seiner kompakten Höhe H um die Öffnung 200 herum bereitgestellt werden kann.
8A ist eine schematische Seitenansicht des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus von 4, die die in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Kabeltrommeln zeigt. Dementsprechend sind die erste Kabeltrommel 26a und die zweite Kabeltrommel 26b koplanar.
In 8B ist eine schematische Seitenansicht eines direkt angetriebenen Kabeltrommelmechanismus 126 dargestellt, der gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung konstruiert ist, wobei die gleichen Bezugsziffern wie oben verwendet werden, die um den Faktor 100 versetzt sind, um gleiche Merkmale zu kennzeichnen. Der Kabeltrommelmechanismus 126 hat eine erste Kabeltrommel 126a und die zweite Kabeltrommel 126b, aber im Gegensatz zum Kabeltrommelmechanismus 26 sind die erste Kabeltrommel 126a und die zweite Kabeltrommel 126b nicht überlappend und somit nicht koplanar (wie oben für die Kabeltrommeln 26a, 26b diskutiert). Vielmehr sind die erste Kabeltrommel 126a und die zweite Kabeltrommel 126b, obwohl sie axial zueinander versetzt sind, für eine Drehung in axial versetzten, nicht parallelen Ebenen P1, P2 angeordnet. Ansonsten ist der Direktantriebs-Kabeltrommelmechanismus 126 derselbe wie oben für den Direktantriebs-Kabeltrommelmechanismus 26 beschrieben, so dass eine weitere Erörterung für den Fachmann unnötig ist, um dessen Aufbau und Funktionsweise zu verstehen.
Es ist ein bürstenloser, niedrig profilierter „Scheibenläufer“-Motor 118 abgebildet, der in einer überlappenden Anordnung mit nur einer der Kabeltrommeln, z. B. 126a, vorgesehen ist, um einen Direktantriebs-Kabeltrommelmechanismus 126 mit insgesamt niedriger Querschnittsbreite zu schaffen.
In 9 ist eine perspektivische Ansicht eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 215 mit einem Kabeltrommelmechanismus 226 dargestellt, der gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung konstruiert ist, wobei dieselben Bezugsziffern wie oben, versetzt um den Faktor 200, zur Kennzeichnung gleicher Merkmale verwendet werden.
Wie in den 10A und 10B gezeigt, hat der Kabeltrommelmechanismus 226 eine erste Kabeltrommel 226a und eine zweite Kabeltrommel 226b, und wie der Kabeltrommelmechanismus 126 sind die erste Kabeltrommel 226a und die zweite Kabeltrommel 226b nicht koplanar und daher in ähnlicher Weise zur Drehung innerhalb axial versetzter, nicht paralleler Ebenen P1, P2 angeordnet (12B).
Die erste Kabeltrommel 226a ist so gelagert, dass sie sich als Reaktion auf die Drehung einer Abtriebswelle 222 eines Motors 218 in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine erste Trommelachse 228 drehen kann, und die zweite Kabeltrommel 226b ist als Reaktion auf die Drehung der Abtriebswelle 222 in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine zweite Trommelachse 229 drehbar gelagert. Wie oben unter Bezugnahme auf 3, ist ein erstes Kabel 230 mit der ersten Kabeltrommel 226a gekoppelt, um sich als Reaktion auf eine Drehung der ersten Kabeltrommel 226a in der ersten Richtung um die erste Kabeltrommel 226a zu wickeln und als Reaktion auf eine Drehung der ersten Kabeltrommel 226a in der zweiten Richtung von der ersten Kabeltrommel 226a abzuwickeln, und ein zweites Kabel 232 mit der zweiten Kabeltrommel 226b gekoppelt ist, um sich von der zweiten Kabeltrommel 226b als Reaktion auf die Drehung der zweiten Kabeltrommel 226b in der ersten Richtung abzuwickeln und sich um die zweite Kabeltrommel 226b als Reaktion auf die Drehung der zweiten Kabeltrommel 226b in der zweiten Richtung zu wickeln. Die erste Trommelachse 228 und die zweite Trommelachse 229 sind seitlich voneinander beabstandet und im Wesentlichen parallel oder parallel zueinander dargestellt, wodurch der kabelbetriebene Antriebsmechanismus 215 kompakt sein kann, insbesondere in der Höhe, wie oben beschrieben, und gleichzeitig robust, langlebig, leicht und wirtschaftlich in der Herstellung, Montage und im Gebrauch bleibt.
Der Motor 218 kann, wie oben für den Motor 18 beschrieben, elektrische Energie verwenden, die von einer bekannten Quelle stammt, die üblicherweise in einem Kraftfahrzeug vorhanden ist, z. B. von einer Fahrzeugbatterie oder einem Generator, ohne Einschränkung. Der Motor 218 ist vorzugsweise bidirektional, was eine direkte, selektiv betätigte Drehung der Abtriebswelle 222 in entgegengesetzte Drehrichtungen ermöglicht, und kann als bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) ausgeführt sein. Eine ECU (Electronic Control Unit, elektronische Steuereinheit) 111 zur Steuerung des bürstenlosen Motors (z. B. zur Ausführung feldorientierter Steuerungsalgorithmen) kann innerhalb des Gehäuses 224 vorgesehen sein, und zwar beispielsweise in einer koplanaren oder überlappenden Position, wie in 12A gezeigt. Die ECU (elektronische Steuereinheit) 111 kann ferner mit Positionssensoren 113 versehen sein, die beispielsweise direkt auf einer Platine der ECU 111 oder auf einer unabhängigen, entfernten Platine, wie beispielsweise in 13A und 13B gezeigt, angebracht sind, um die Position entweder der benachbarten ersten oder zweiten Kabeltrommel 226a, 226b direkt zu überwachen, um direkte Positionsinformationen in Verbindung mit der Schiebetür zu ermitteln, und/oder um Positionsinformationen des ersten und zweiten angetriebenen Elements 254, 256 zu ermitteln, um direkte Positionsinformationen in Verbindung mit dem Motor 218 zu ermitteln. Bei dem Positionssensor 113 kann es sich beispielsweise um einen Hall-Sensor, einen Induktionssensortyp, z. B. einen Sensor auf Spulenbasis, handeln, der auf einer von der Motorsteuerungsplatine 111 getrennten und separaten Leiterplatte montiert sein kann. Der Sensor 113 kann als Näherungssensor ausgebildet sein, um das Vorhandensein eines Zielobjekts, wie z. B. der Trommel 226a, b, oder eines an der Trommel 226a, b befestigten Zielobjekts, das z. B. ein metallisches Objekt sein kann, zu erkennen. Der Näherungssensor 113 kann, z. B. wenn er als Induktionssensor ausgebildet ist, ein Magnetfeld für die Wechselwirkung mit der Trommel 226a, b und/oder dem an der Trommel 226a, b befestigten Zielobjekt erzeugen und eine Änderung des erzeugten Magnetfelds als Reaktion auf die Bewegung der Trommel 226a, b und/oder des Zielobjekts oder des an der Trommel 226a, b befestigten Objekts durch das erzeugte Magnetfeld erkennen.
Der mindestens eine Positionssensor 113 kann, wie oben für den Positionssensor 48 beschrieben, in einem Gehäuse 224 oder am Motor 218 montiert werden, um die Drehposition der ersten und/oder zweiten Kabeltrommel 226a, 226b anzuzeigen, wobei der Positionssensor 113 in betriebsbereiter Kommunikation mit einem Controller 250 (z. B. ECU 111) ausgebildet werden kann. Der Controller 250 ist in betriebsfähiger Kommunikation mit dem Motor 218 ausgebildet, wodurch er in der Lage ist, die Einschaltung und Abschaltung des Motors 218 wie gewünscht zu regeln, wie oben für den Controller 50 beschrieben.
Die Abtriebswelle 222 des Motors 218 treibt ein Antriebselement an, das in einer nicht einschränkenden Ausführungsform beispielhaft und ohne Einschränkung als ein direkt mit der Abtriebswelle 222 verbundenes Stirnrad 252 dargestellt ist. Ein erstes angetriebenes Element 254 ist mit der ersten Kabeltrommel 226a gekoppelt, z. B. über ein dazwischenliegendes erstes Federelement, z. B. ein erstes Torsionsfederelement 258 (11), als Beispiel und ohne Einschränkung, und ein zweites angetriebenes Element 256 ist mit der zweiten Kabeltrommel 226b gekoppelt, z. B. über ein dazwischenliegendes zweites Federelement, z. B. ein zweites Torsionsfederelement 260, als Beispiel und ohne Einschränkung. So übertragen das erste und das zweite Torsionsfederelement 258, 260 ein Drehmoment zwischen dem ersten bzw. zweiten angetriebenen Element 254, 256 und der ersten bzw. zweiten Kabeltrommel 226a, 226b. Darüber hinaus übt das erste Federelement 258 eine Zugkraft auf das erste Kabel 230 aus, und das zweite Federelement 260 übt eine Zugkraft auf das zweite Kabel 232 aus. Das Antriebselement 252 ist so ausgebildet, dass es mit dem ersten angetriebenen Element 254 in Wirkverbindung steht, um eine gleichzeitige Drehung der ersten Kabeltrommel 226a um die erste Trommelachse 228 zu bewirken, die wiederum über den Zahneingriff des ersten angetriebenen Elements 254 mit dem zweiten angetriebenen Element 256 eine gleichzeitige Drehung der zweiten Kabeltrommel 226b um die zweite Trommelachse 229 in Reaktion auf die selektive Erregung des Motors 218 bewirkt. Die vorliegende Offenbarung erkennt an, dass das Antriebselement 252 sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten angetriebenen Element 254, 256 in Eingriff stehen kann (beispielsweise über das Abtriebszahnrad 78, und dass das Abtriebszahnrad 78 sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten angetriebenen Element 254, 256 in Eingriff steht), während das Antriebselement 252 und das erste und zweite angetriebene Element 254, 256 nicht in Eingriff miteinander stehen. Es versteht sich, dass das Antriebselement 252 und das erste und das zweite angetriebene Element 254, 256 als Zahnräder ausgebildet sein können, wobei ein Zahnrad 74 zwischen dem Antriebselement 252 und dem ersten oder dem zweiten angetriebenen Element 254, 256 angeordnet ist, das beispielhaft und ohne Einschränkung als das zweite angetriebene Element 256 dargestellt ist. In der dargestellten, nicht einschränkenden Ausführungsform ist das Antriebselement 252 ein gezahntes Stirnrad, das an der Abtriebswelle 222 befestigt ist, um sich gemeinsam mit der Abtriebswelle 222 um eine Antriebszahnradachse zu drehen, die auch als Stirnradachse 253 bezeichnet wird und um die sich das Stirnrad 252 dreht. Die Stirnradachse 253 ist so dargestellt, dass sie sich parallel zu den ersten und zweiten Trommelachsen 228, 229 erstreckt.
Das erste und das zweite angetriebene Element 254, 256 haben jeweils eine Verzahnung, dargestellt als Stirnradverzahnung 254a, 256a, die ineinander greifen. Dementsprechend werden das erste angetriebene Element 254 und das zweite angetriebene Element 256 veranlasst, sich gleichzeitig miteinander zu drehen, wenn das erste oder das zweite angetriebene Element 254, 256 angetrieben wird. In der dargestellten Ausführungsform ist das Antriebselement 252 so ausgebildet, dass es in kämmendem Eingriff mit dem Zahnradgetriebe 74 steht, wobei das Zahnradgetriebe in kämmendem Eingriff mit dem zweiten angetriebenen Element 256 steht, aber vom ersten angetriebenen Element 254 beabstandet ist, so dass nur ein einziger kämmender Eingriff zwischen dem Zahnradgetriebe 74 und dem ersten und zweiten angetriebenen Element 254, 256 vorgesehen ist, was letztlich zu einer geringeren Reibung und einem geringeren potenziellen Verklemmen führt, als wenn das Zahnradgetriebe 74 in kämmendem Eingriff mit dem ersten und zweiten angetriebenen Element 254, 256 stünde. Dementsprechend wird die Betriebseffizienz anerkannt. Um die oben diskutierte Höhe H zu minimieren, können, wie in 12A gezeigt, das Antriebselement 252 und das erste und zweite angetriebene Element 254, 256 mit einer Höhe (H1) versehen werden, die innerhalb einer Höhe H2 liegt, die sich zwischen gegenüberliegenden Flächen der ersten Kabeltrommel 226a und der zweiten Kabeltrommel 226b erstreckt. Wie in 12A und 12B veranschaulicht, stehen die erste und die zweite Kabeltrommel 226a, 226b in einer nicht planaren Beziehung zueinander, und zum Beispiel sind ihre Außenumfänge nicht überlappend angeordnet. Darüber hinaus kann ein Versatz zwischen den gegenüberliegenden Flächen der ersten und der zweiten Kabeltrommel 226a, 226b vorgesehen sein, um einen Abstand zwischen den ersten und zweiten Kabeltrommeln 226a, 226b zur Aufnahme der ersten und zweiten angetriebenen Elemente 254, 256 zu definieren.
Das Getriebe 74 sorgt für eine Untersetzung zwischen dem Antriebselement 252 und dem zweiten angetriebenen Element 256, was zu einer Geschwindigkeitsreduzierung und Drehmomentvervielfachung führt, die vom Motor 218 auf das erste und zweite angetriebene Element 254, 256 und die erste und zweite Kabeltrommel 226a, 226b übertragen wird. Der Getriebezug 74 umfasst ein Eingangszahnrad 76 und ein Ausgangszahnrad 78, wobei das Eingangszahnrad 76 mit dem Antriebselement 252 und das Ausgangszahnrad 76 mit dem zweiten angetriebenen Element 256 in Eingriff steht. Das Eingangszahnrad 76 hat einen relativ großen Durchmesser und eine relativ große Anzahl von Zähnen im Verhältnis zum Antriebselement 252 und zum Ausgangszahnrad 78, wobei die relativen Durchmesser und die Anzahl der Zähne vorgesehen werden können, um die gewünschte Drehzahlreduzierung und Drehmomentvervielfachung zu erreichen.
Da sich die ersten und zweiten Kabeltrommeln 226a, 226b in axial versetzten Ebenen P1, P2 befinden, können die Ausgangskabelführungen, wie sie von den Kabelanschlüssen des Gehäuses bereitgestellt werden, die als separate Kabelanschlüsse 2P1, 2P2 in separaten Teilen des Gehäuses 224 dargestellt sind, nämlich den Gehäusen 224a, 224b für jede der ersten und zweiten Kabeltrommeln 226a, 226b, beispielhaft und ohne Einschränkung in jeder beliebigen Ausrichtung und in jeder gewünschten Richtung angeordnet werden, um die Gehäusegröße optimal zu minimieren und die ersten und zweiten Kabel 230, 232 wie gewünscht zu verlegen. Als nicht einschränkendes Beispiel zeigt 13 Gehäuse 224a, 224b, die so ausgerichtet sind, dass die Kabelanschlüsse 2P1 (nicht sichtbar, da sie sich unter dem Gehäuse 224a befinden), 2P2 in entgegengesetzte Richtungen zu denen von 9 weisen, indem die Kabelgehäuse 224a, 224b entsprechend neu ausgerichtet werden. Auf diese Weise erstrecken sich die Kabel 230, 232 vom kabelbetriebenen Antriebsmechanismus in entgegengesetzte Richtungen zu dem von 9, wodurch eine kompaktere Gehäusegröße erreicht wird.
In den 14 bis 15 ist ein kabelbetriebener Antriebsmechanismus 315 mit einem Kabeltrommelmechanismus 326 dargestellt, der gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung konstruiert ist, wobei dieselben Bezugsziffern wie oben, versetzt um den Faktor 300, zur Kennzeichnung gleicher Merkmale verwendet werden.
Der Kabeltrommelmechanismus 326 weist insofern Ähnlichkeiten mit dem Kabeltrommelmechanismus 26 auf, als er, wie in den 15 und 16 dargestellt, eine erste Kabeltrommel 326a und eine zweite Kabeltrommel 326b aufweist, die in einer ebenen Beziehung zueinander angeordnet sind, um sich in axial ausgerichteten, parallelen Ebenen zu drehen, um das erste bzw. zweite Kabel 330, 332 kontrolliert auf- und abzuwickeln. Darüber hinaus weist der Kabeltrommelmechanismus 326 Ähnlichkeiten mit dem Kabeltrommelmechanismus 226 auf, da er ein Getriebe 374 aufweist, das zwischen einem Antriebselement 352 und einem ersten oder zweiten angetriebenen Element 354, 356 angeordnet ist, wobei das erste und das zweite angetriebene Element 354, 356, die über Federelemente 358, 360 mit der ersten bzw. zweiten Kabeltrommel 326a, 326b gekoppelt sind, wie oben für das erste und zweite angetriebene Element 254, 256 und die erste und zweite Kabeltrommel 226a, 226b beschrieben sind, so dass sich eine weitere Erörterung erübrigt. Das Getriebe 374 weist jedoch Unterschiede auf, die eine geringere axiale Bauhöhe für den kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 315 ermöglichen, nämlich ein Kegeleingangszahnrad 376, das für einen kämmenden Eingriff mit einem Kegelantriebszahnrad ausgebildet ist, das auch als Kegelantriebselement 352 bezeichnet wird. Der Getriebezug 374 umfasst ferner ein Abtriebszahnrad 378, das dem Abtriebszahnrad 278 ähnelt und für einen Zahneingriff mit einem der ersten und zweiten angetriebenen Elemente 354, 356 ausgebildet ist, das beispielhaft und ohne Einschränkung als zweites angetriebenes Element 356 dargestellt ist. Die Kegelräder 352, 376 ermöglichen es einem Motor 318, wie oben für die Motoren 18, 218 beschrieben, sich in Längsrichtung parallel zu den Ebenen zu erstrecken, in denen sich die ersten und zweiten angetriebenen Elemente 354, 356 drehen, so dass sich eine Motorwelle 322 entlang einer Antriebswellenachse 353 erstreckt, die sich quer zu den Achsen 328, 329 (16) erstreckt, um die sich die ersten und zweiten angetriebenen Elemente 354, 356 drehen. Dementsprechend ist die sich axial erstreckende Höhe (die sich entlang der Richtung der Achsen 328, 329 erstreckt) des kabelbetätigten Antriebsmechanismus 315 minimiert.
Gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung, wie in 17 gezeigt, wird ein Verfahren 1000 zur Konstruktion eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 15, 115, 215, 315 für eine motorisierte Kraftfahrzeug-SchiebeVerschlussplatte 12 bereitgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt 1050 zur Bereitstellung eines Gehäuses 24, 124, 224, 324, einen Schritt 1100 zur Bereitstellung eines Motors 18, 118, 218, 318, der so ausgebildet ist, dass er eine Abtriebswelle 22, 122, 222, 322 in entgegengesetzte Richtungen dreht, einen Schritt 1150 des Haltens eines Kabeltrommelmechanismus 26, 126, 226, 326 in dem Gehäuse 24, 124, 224, 324 und des Bereitstellens des Kabeltrommelmechanismus 26, 126, 226, 326 einschließlich einer ersten Kabeltrommel 26a, 126a, 226a, 326a, die zur Drehung in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine erste Trommelachse 28, 128, 228, 328 gelagert ist, und einer zweiten Kabeltrommel 26b, 126b, 226b, 326b, die zur Drehung in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine zweite Trommelachse 29, 129, 229, 329 gelagert ist, einen Schritt 1200 des Bereitstellens eines ersten Kabels 30, 130, 230, 330, das so ausgebildet ist, dass es sich als Reaktion auf die Drehung der ersten Kabeltrommel 26a, 126a, 226a, 326a in der ersten Richtung um die erste Kabeltrommel wickelt und als Reaktion auf die Drehung der ersten Kabeltrommel 26a, 126a, 226a, 326a in der zweiten Richtung von der ersten Kabeltrommel 26a, 126a, 226a, 326a abwickelt, und des Bereitstellens eines zweiten Kabels 32, 132, 232, 332, das so ausgebildet ist, dass es sich von der zweiten Kabeltrommel 26b, 126b, 226b, 326b abwickelt, wenn sich die zweite Kabeltrommel 26b, 126b, 226b, 326b in der ersten Richtung dreht, und dass es sich um die zweite Kabeltrommel 26b, 126b, 226b, 326b wickelt, wenn sich die zweite Kabeltrommel 26b, 126b, 226b, 326b in der zweiten Richtung dreht, einen Schritt 1250 des Anordnens der ersten Trommelachse 28, 128, 228, 328 und der zweiten Trommelachse 29, 129, 229, 329 in seitlich beabstandeter, paralleler Beziehung zueinander, einen Schritt 1300 des Anordnens eines ersten angetriebenen Elements 54, 154, 254, 354 zum Drehen der ersten Kabeltrommel 26a, 126a, 226a, 326a in Reaktion auf die Drehung des ersten angetriebenen Elements 54, 154, 254, 354 und des Anordnens eines zweiten angetriebenen Elements 56, 156, 256, 356 zum Drehen der zweiten Kabeltrommel 26b, 126b, 226b, 326b in Reaktion auf die Drehung des zweiten angetriebenen Elements 56, 156, 256, 356, und einen Schritt 1350 des Konfigurierens eines Antriebselements 52, 152, 252, 352 zur Drehung in Reaktion auf die Drehung der Ausgangswelle 22, 122, 222, 322, um das erste angetriebene Element 54, 154, 254, 354 und das zweite angetriebene Element 56, 156, 256, 356 zu drehen, wobei das erste angetriebene Element 54, 154, 254, 354 und das zweite angetriebene Element 56, 156, 256, 356 betriebsmäßig ineinandergreifen, um sich jeweils um die erste Trommelachse 28, 128, 228, 328 und die zweite Trommelachse 28, 228, 328 zu drehen, 128, 228, 328 und der zweiten Trommelachse 29, 129, 229, 329 in einer gemeinsamen Ebene miteinander zu drehen, um eine gleichzeitige Drehung der ersten Kabeltrommel 26a, 126a, 226a, 326a um die erste Achse 28, 128, 228, 328 und der zweiten Kabeltrommel 26b, 126b, 226b, 326b um die zweite Achse 29, 129, 229, 329 als Reaktion auf eine selektive Erregung des Motors 18, 118, 218, 318 zu bewirken.
Das Verfahren kann auch einen Schritt 1400 umfassen, bei dem die erste Kabeltrommel 126a, 226a und die zweite Kabeltrommel 126b, 226b in nicht planarer Beziehung zueinander angeordnet werden, wie in den 12A und 12B gezeigt.
Das Verfahren kann auch einen Schritt 1450 umfassen, bei dem die erste Kabeltrommel 126a, 226a auf einer Seite der gemeinsamen Ebene angeordnet wird, in der sich das erste angetriebene Element 154, 254 und das zweite angetriebene Element 156, 256 drehen, und die zweite Kabeltrommel 126b, 226b auf einer gegenüberliegenden Seite der gemeinsamen Ebene angeordnet wird, in der sich das erste angetriebene Element 154, 254 und das zweite angetriebene Element 156, 256 drehen.
Das Verfahren kann auch einen Schritt 1500 umfassen, bei dem das Antriebselement 52, 152, 252, das erste angetriebene Element 54, 154, 254 und das zweite angetriebene Element 56, 156, 256 als Stirnräder ausgeführt werden.
Das Verfahren kann auch einen Schritt 1550 umfassen, bei dem das Antriebselement 52, 152, 252 so ausgebildet wird, dass es sich um eine Antriebselementachse 53, 153, 253 dreht und die erste Trommelachse 28, 128, 228, die zweite Trommelachse 29, 129, 229 und die Antriebselementachse 53, 153, 253 parallel zueinander angeordnet werden.
Das Verfahren kann auch einen Schritt 1600 umfassen, bei dem ein Getriebezug 74, 374 in kämmendem Eingriff mit dem Antriebselement 252, 352 und mindestens einem von dem ersten angetriebenen Element 254, 354 und dem zweiten angetriebenen Element angeordnet wird.
Das Verfahren kann auch einen Schritt 1650 beinhalten, bei dem der Getriebezug mit einem Kegelrad 376 versehen wird.
Das Verfahren kann auch einen Schritt 1700 umfassen, bei dem der Getriebezug mit einem Stirnrad 378 versehen wird.
Das Verfahren kann auch einen Schritt 1750 umfassen, in dem das Kegelrad 376 in Eingriff mit dem Antriebselement 352 gebracht wird.
Das Verfahren kann auch einen Schritt 1800 umfassen, bei dem die Abtriebswelle 322 so angeordnet wird, dass sie sich entlang einer Abtriebswellenachse 353 erstreckt, die schräg oder quer zur ersten Trommelachse 328 und zur zweiten Trommelachse 329 verläuft.
In 18 ist eine schematische Seitenansicht eines Direktantriebs-Kabeltrommelmechanismus 426 dargestellt, der gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung konstruiert wurde, wobei dieselben Bezugsziffern wie oben, versetzt um den Faktor 400, zur Kennzeichnung gleicher Merkmale verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 21 kann mindestens ein Positionssensor und vorzugsweise ein Paar von Positionssensoren, die allgemein mit 448a, 448b bezeichnet sind, in oder an dem Gehäuse 424 angebracht werden, um die Drehposition mindestens einer, vorzugsweise beider, der ersten und zweiten Kabeltrommeln 426a, 426b anzuzeigen. Die Positionssensoren 448 sind wie oben in Bezug auf die Positionssensoren 48a, 48b beschrieben vorgesehen, um die Ausrichtung eines Magneten (nicht dargestellt) zu erfassen, der fest an der ersten und der zweiten Kabeltrommel 426a, 426b befestigt ist, um sich mit ihnen zu drehen, wie ein Fachmann mit normaler Sachkenntnis verstehen wird. Die Positionssensoren 448a, 448b detektieren die absolute Position der Schiebetür 12, indem sie die Positionen der ersten und zweiten Kabeltrommel 426a, 426b kennen, wobei die Positionssensoren 448a, 448b in betriebsfähiger Kommunikation mit einem Controller 450 dargestellt sind. Der Controller 450 ist so ausgebildet, dass er mit dem Motor 418 in Verbindung steht, wodurch sie in der Lage ist, die Erregung und Entregung des Motors 418 wie gewünscht zu regeln, wie oben für den Controller 50 und den Motor 18 beschrieben.
In 21 ist der Motor 418 dargestellt, der die Abtriebswelle 422 und ein Antriebselement 452 antreibt, das in betriebsmäßiger Verbindung mit der Abtriebswelle 422 steht, z. B. direkt an dieser befestigt ist. Ein erstes angetriebenes Element 454 ist so ausgebildet, dass es mit der ersten Kabeltrommel 426a in Wirkverbindung steht, z. B. indem es direkt daran befestigt ist oder über ein dazwischenliegendes erstes Federelement, z. B. ein erstes Torsionsfederelement 458, beispielhaft und ohne Einschränkung, und ein zweites angetriebenes Element 456 ist so ausgebildet, dass es mit der zweiten Kabeltrommel 426b in Wirkverbindung steht, z. B. indem es direkt daran befestigt ist oder über ein dazwischenliegendes zweites Federelement, z. B. ein zweites Torsionsfederelement 460, beispielhaft und ohne Einschränkung. So übertragen das erste und das zweite Torsionsfederelement 458, 460 ein Drehmoment zwischen dem ersten bzw. zweiten angetriebenen Element 454, 456 und der ersten bzw. zweiten Kabeltrommel 426a, 426b. Darüber hinaus übt das erste Federelement 458 eine Zugkraft auf das erste Kabel 430 aus, und das zweite Federelement 460 übt eine Zugkraft auf das zweite Kabel 432 aus. Das Antriebselement 452 ist so ausgebildet, dass es mit dem ersten angetriebenen Element 454 und dem zweiten angetriebenen Element 456 in Wirkverbindung steht, um eine gleichzeitige Drehung der ersten Kabeltrommel 426a um die erste Trommelachse 428 und der zweiten Kabeltrommel 426b um die zweite Trommelachse 429 in Reaktion auf eine selektive Erregung des Motors 418 zu bewirken. Es versteht sich, dass das Antriebselement 452 und das erste und das zweite angetriebene Element 454, 456 als Zahnräder ausgebildet sein können, wobei das Antriebselement 452 mit dem ersten und dem zweiten angetriebenen Element 454, 456 in Eingriff steht. Es versteht sich weiter, dass das Antriebselement 452 anderweitig für einen Reibungseingriff mit dem ersten und zweiten angetriebenen Element 454, 456 ausgebildet sein kann, so dass das erste und das zweite angetriebene Element 454, 456 in Reaktion auf die Drehung des Antriebselements 452 angetrieben werden.
Die erste Kabeltrommel 426a und die zweite Kabeltrommel 426b sind im Wesentlichen koplanar (was bedeutet, dass sie leicht versetzt und nicht rein planar sein können) oder koplanar. So können gegenüberliegende Seiten, auch als Flächen 462, 464 der ersten Kabeltrommel 426a bezeichnet, mit entsprechenden gegenüberliegenden Seiten, auch als Flächen 466, 468 der zweiten Kabeltrommel 426b bezeichnet, koplanar sein. Dementsprechend sind die erste Kabeltrommel 426a und die zweite Kabeltrommel 426b nicht vertikal übereinander gestapelt, sondern seitlich voneinander beabstandet, wodurch die Gesamthöhe H (18) des Kabeltrommelmechanismus 426 im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Mechanismus um bis zu ½ reduziert wird, wodurch die Möglichkeit, den kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 415 unter der Bodenplatte 416 anzuordnen, was ansonsten mit dem Mechanismus von 1 nicht möglich ist, erheblich verbessert wird.
Um die Funktionssicherheit und Wiederholbarkeit des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 415 weiter zu verbessern, können die erste und die zweite Kabeltrommel 426a, 426b mit einer entsprechenden ersten Wendelnut 470 und einer zweiten Wendelnut 472 versehen werden. Das erste Kabel 430 ist in der ersten Wendelnut 470 in nicht überlappender Beziehung zu sich selbst gewickelt und das zweite Kabel 432 ist in der zweiten Wendelnut 472 in nicht überlappender Beziehung zu sich selbst gewickelt. Da das erste und das zweite Kabel 430, 432 nicht in überlappender Beziehung zueinander gewickelt sind, sind das erste und das zweite Kabel 430, 432 frei von Druckkräften, die andernfalls dazu führen könnten, dass sie abgeflacht werden und/oder relativ zueinander verrutschen, und somit wird die Betriebsleistung des kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 415 optimiert. Weiterhin ist zu erkennen, dass mit der Höhe H, die im Vergleich zu der des Mechanismus von 1 erheblich reduziert ist, die Höhe der einzelnen ersten und zweiten Kabeltrommeln 426a, 426b vergrößert werden kann, um eine größere lineare Länge der ersten und zweiten Kabel 430, 432 zu ermöglichen, die innerhalb der ersten und zweiten Wendelnuten 470, 472 gewickelt werden können, ohne sich selbst zu überlappen, während sie immer noch zu einer erheblich reduzierten Höhe H im Vergleich zu dem Mechanismus von 1 führen.
In 22 ist ein kabelbetriebener Antriebsmechanismus 515 dargestellt, der gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung konstruiert ist, wobei dieselben Bezugsziffern, um den Faktor 500 versetzt, zur Kennzeichnung gleicher Merkmale verwendet werden. Der kabelbetriebene Antriebsmechanismus 515 umfasst einen Kabeltrommelmechanismus 526, der in einem Gehäuse 524 angeordnet ist, wobei der Kabeltrommelmechanismus 526 im Wesentlichen dem Kabeltrommelmechanismus 426 ähnelt, aber darüber hinaus ein Getriebe, wie eine Planetengetriebe-/Kupplungsanordnung, die im Folgenden als Kupplungsanordnung 574 bezeichnet wird, umfasst, die zwischen einem Motor 518 und einem Antriebselement 552 angeordnet ist, wobei das Antriebselement 552 dann in betriebsfähiger Antriebsverbindung mit einer ersten und einer zweiten Kabeltrommel 526a, 526b des Kabeltrommelmechanismus 526 ausgebildet ist, wie oben für den kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 415 erörtert. Die Kupplungsanordnung 574 ist in der Lage, das zwischen dem Motor 518 und den ersten und zweiten Kabeltrommeln 526a, 526b übertragene Drehmoment je nach Wunsch zu regulieren, z. B. während der ungehinderten Bewegung der Schiebetür 12 oder während der behinderten Bewegung der Schiebetür 12, wie eine Person, die über gewöhnliche Kenntnisse auf dem Gebiet der Kupplungen verfügt, leicht verstehen wird. Ansonsten ist der kabelbetriebene Antriebsmechanismus 515 derselbe wie oben für den kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 415 beschrieben, und daher wird eine weitere Erörterung nicht für notwendig erachtet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung, der in 23 schematisch dargestellt ist, wird ein Verfahren 1000 zur Minimierung der axialen Höhe H eines kabelbetriebenen Antriebsmechanismus 415, 515 für eine motorisierte Kraftfahrzeug-Schiebeverschlussplatte 12 bereitgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt 1100 des Bereitstellens eines Gehäuses 424, 524, einen Schritt 1200 des Bereitstellens eines Motors 418, 518, der so ausgebildet ist, dass er eine Ausgangswelle 422 in entgegengesetzten Richtungen dreht, einen Schritt 1300 des Haltens eines Kabeltrommelmechanismus 426, 526 in dem Gehäuse 424, 524 und des Bereitstellens des Kabeltrommelmechanismus 424, 524 einschließlich einer ersten Kabeltrommel 426a, 526a, die zur Drehung in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine erste Trommelachse 428 in Reaktion auf die Drehung der Ausgangswelle 422 gelagert ist, und einer zweiten Kabeltrommel 426b, 526b, die zur Drehung in entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen um eine zweite Trommelachse 429 in Reaktion auf die Drehung der Ausgangswelle 422 gelagert ist. Ferner einen Schritt 1400 des Bereitstellens eines ersten Kabels 430, das so ausgebildet ist, dass es sich in Reaktion auf die Drehung der ersten Kabeltrommel 426a, 526a in der ersten Richtung um die erste Kabeltrommel 426a, 526a wickelt und in Reaktion auf die Drehung der ersten Kabeltrommel 426a, 526a in der zweiten Richtung von der ersten Kabeltrommel 426a, 526a abwickelt, einen Schritt 1500 des Bereitstellens eines zweiten Kabels 432, das so ausgebildet ist, dass es sich von der zweiten Kabeltrommel 426b, 526b in Reaktion auf die Drehung der zweiten Kabeltrommel 426b, 526b in der ersten Richtung abwickelt und sich um die zweite Kabeltrommel 426b, 526b in Reaktion auf die Drehung der zweiten Kabeltrommel 426b, 526b in der zweiten Richtung wickelt, und einen Schritt 1600 des Anordnens der ersten Trommelachse 428 und der zweiten Trommelachse 429 in seitlich beabstandeter Beziehung zueinander.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung kann das Verfahren 1000 ferner einen Schritt 1700 umfassen, in dem die erste Trommelachse 428 und die zweite Trommelachse 429 parallel zueinander angeordnet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung kann das Verfahren 1000 ferner einen Schritt 1800 des Anordnens der ersten Kabeltrommel 426a, 526a und der zweiten Kabeltrommel 426b, 526b in koplanarer Beziehung zueinander umfassen, so dass sich eine Ebene P (21), die sich quer zu den ersten und zweiten Trommelachsen 428, 429 erstreckt, zwischen gegenüberliegenden, im Wesentlichen ebenen Flächen 462, 464 der ersten Kabeltrommel 426a, 526a und der zweiten Kabeltrommel 426b, 526b erstreckt.
In 24 ist ein beispielhaftes Steuersystem 2200 für den Antriebsmechanismus dargestellt. Das Steuersystem 2200 für den Antriebsmechanismus umfasst den Motor 218 zum Drehen der Abtriebswelle 222 ( 12A-12B) um eine primäre Mittelachse 2201 (z. B. die erste Trommelachse 228 oder die zweite Trommelachse 229). Das Steuersystem 2200 für den Antriebsmechanismus ist zwar in 24 nicht dargestellt, umfasst aber auch den angetriebenen Antriebsmechanismus 215 mit der drehbaren Komponente 226, die mit der Abtriebswelle 222 gekoppelt und so ausgebildet ist, dass sie sich um die primäre Mittelachse 2201 dreht. Das Antriebsmechanismus-Steuersystem 2200 umfasst eine Spule 2202. Darüber hinaus umfasst das Steuersystem 2200 für den Antriebsmechanismus ein Objekt oder Zielobjekt 2204, das an der drehbaren Komponente 226 angebracht und so ausgebildet ist, dass es eine fluktuierende induktive Kopplung mit der Spule 2202 aufweist, wenn die drehbare Komponente 226 gedreht wird. Gemäß einem Aspekt hat das Zielobjekt 2204 eine ungleichmäßige Form. Wie erörtert, ist der Motor 218 mit der drehbaren Komponente 226 (z. B. der mindestens einen Kabeltrommel 226) betriebsbereit gekoppelt, um die drehbare Komponente 226 zu drehen. Zum Beispiel, um die Schiebetür 12 während des Auf- und Abwickelns des Kabels 230, 232 zu bewegen. Das Steuersystem 2200 des Antriebsmechanismus umfasst zusätzlich die elektronische Steuereinheit 111, die mit der Spule 2202 gekoppelt ist. Die elektronische Steuereinheit 111 ist so ausgebildet, dass sie mit Hilfe der Spule 2202 ein Magnetfeld 2206 (26) in der Nähe des Zielobjekts 2204 erzeugt. Während der Drehung des drehbaren Bauteils 226 über eine volle Umdrehung des drehbaren Bauteils 226 verändert oder beeinflusst das Zielobjekt 2204 kontinuierlich das Magnetfeld 2206. Daher ist die elektronische Steuereinheit 111 auch so ausgebildet, dass sie eine Veränderung des Magnetfelds 2206 aufgrund der fluktuierenden induktiven Kopplung mit dem Zielobjekt 2204 erfasst, wenn das drehbare Bauteil 226 gedreht wird (aufgrund des Magnetfelds 2206, das durch das Zielobjekt 2204 beeinflusst wird). Darüber hinaus ist die elektronische Steuereinheit 111 so ausgebildet, dass sie eine absolute Position (d. h. eine Winkelposition) der drehbaren Komponente 226 auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds 2206 bestimmt. Die elektronische Steuereinheit 111 kann auch mit einem Karosseriesteuermodul (BCM) 2207 gekoppelt sein. Obwohl das Steuersystem 2200 des Antriebsmechanismus nur eine einzige Spule 2202 und ein einziges Zielobjekt 2204 umfassen kann, wie in 24 gezeigt, können auch mehr als eine Spule 2202 und ein Zielobjekt 2204 verwendet werden (z. B. eine Spule, die der ersten Kabeltrommel 226a zugeordnet ist, und eine weitere, die der zweiten Kabeltrommel 226b zugeordnet ist).
25-26 zeigen ein Beispiel für einen angetriebenen Antriebsmechanismus 215 des Antriebsmechanismus-Steuersystems 2200. Gemäß einem Aspekt ist der angetriebene Antriebsmechanismus 215 die oben beschriebene Kabeltrommelanordnung 215, und die drehbare Komponente 226 ist die Kabeltrommel 226 der Kabeltrommelanordnung 215. Die Spule 2202 und das Zielobjekt 2204 umfassen also die oben beschriebene Positionssensoranordnung 113 (z. B. als Teil des Antriebsmechanismus-Steuersystems 2200). Die Positionssensor-Anordnung 113 umfasst auch eine Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 (26), die mit der Spule 2202 gekoppelt ist. Zusammen können die Spule 2202 und die Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 einen Induktionssensor 2202, 2208 bilden. Die Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 kann mit der elektronischen Steuereinheit 111 und der Spule 2202 gekoppelt oder zwischen ihnen angeordnet werden (31). Die Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 ist so ausgebildet, dass sie die Spule 2202 erregt und das Magnetfeld 2206 um die Spule 2202 erzeugt und die fluktuierende induktive Kopplung erfasst. Obwohl das Steuersystem für den Antriebsmechanismus 2200 und die Positionssensor-Anordnung 113 hier beispielsweise in Verbindung mit dem angetriebenen Antriebsmechanismus 215 erörtert werden, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass das Steuersystem für den Antriebsmechanismus 2200 und die Positionssensor-Anordnung 113 stattdessen in Verbindung mit anderen hier erörterten kabelbetriebenen Antriebsmechanismen 15, 115, 315 oder jedem anderen Mechanismus mit einer drehbaren Komponente verwendet werden könnten.
27 und 28 zeigen ein Beispiel für ein Zielobjekt 2204. Insbesondere gemäß einem Aspekt und am besten in 28 gezeigt, ist das Zielobjekt 2204 ein Metallring 2204 aus Metall (z. B. Stahl). 27 zeigt den Metallring 2204, der an der Kabeltrommel 226 der Kabeltrommelanordnung 215 befestigt ist. Gemäß einem anderen Aspekt und wie am besten in den 29A-29B gezeigt, sind die Spule 2202 und die Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 beide auf einer Sensor-Leiterplatte 2210 angeordnet. Die Sensorleiterplatte 2210 und der Metallring 2204 definieren jeweils eine zentrale Öffnung, durch die sich eine Trommelwelle erstrecken kann.
Die Spule 2202 ist ringförmig um die primäre Mittelachse 2201 in einer ersten Ebene 2212 geformt (siehe 30-33). Somit erstreckt sich die Sensorleiterplatte 2210 entlang der ersten Ebene 2212 und ist parallel zur Kabeltrommel 226 und dem Metallring 2204. Der Metallring 2204 ist ringförmig und im Wesentlichen koaxial mit der Spule 2202 in einer zweiten Ebene 2214 parallel und beabstandet zu der ersten Ebene 2212. Der Metallring 2204 ist so ausgebildet, dass sich die fluktuierende induktive Kopplung mit der Spule 2202 kontinuierlich ändert, wenn das Zielobjekt 2204 um die primäre Mittelachse 2201 relativ zur Spule 2202 gedreht wird. Mit anderen Worten, wenn sich das Stahl-Zielobjektobjekt oder der Metallring 2204 dreht, ändert sich das von der Spule 2202 der Sensorplatine 2210 emittierte Magnetfeld 2206 aufgrund der veränderlichen Kopplung mit dem Metallring 2204 und der von der Induktionssensorschaltung 2208 erfassten Induktivität. Da der Zielobjekt- oder Metallring 2204 während seiner Winkeldrehung eine andere Form als die Spule 2202 hat, ist die Induktivität nie gleich und daher wird die von der Induktionssensorschaltung 2208 erfasste Induktivität an jeder Position der Kabeltrommel 226 anders sein. Folglich ist die elektronische Steuereinheit 111 ferner so ausgebildet, dass sie die Spule 2202 in der Nähe des Zielobjekts 2204 erregt, um das Magnetfeld 2206 zu erzeugen, durch das sich der Metallring 2204 bewegt. Die elektronische Steuereinheit 111 ist auch so ausgebildet, dass sie die Veränderung des Magnetfelds 2206 erfasst, wenn der Metallring 2204 mit der Kabeltrommel 226 der Kabeltrommelanordnung 215 gedreht wird, um eine Veränderung des Magnetfelds 2206 zu bewirken.
Gemäß einem Aspekt und immer noch Bezug nehmend auf die 30-33 und zurück zu 26, hat der Metallring 2204 eine Ringoberseite 2216 und eine Ringunterseite 2218 gegenüber der Ringoberseite 2216, um eine Ringdicke 2220 dazwischen zu definieren. Wenn er also an der Kabeltrommel 226 befestigt ist, liegt der Ringboden 2218 an der Kabeltrommel 226 an. Der Metallring 2204 kann auch, wie dargestellt, in die Kabeltrommel 226 eingelassen sein. Der Metallring 2204 erstreckt sich von einer sekundären Mittelachse 2222, die nicht koaxial zur primären Mittelachse 2201 verläuft, radial nach außen zu einem äußeren Ringumfang 2224, der kreisförmig ist und einen ersten Ringdurchmesser 2226 aufweist. Der Metallring 2204 definiert auch eine Ringöffnung 2228, die sich durch ihn hindurch erstreckt und kreisförmig um die primäre Mittelachse 2201 ist. Die Ringöffnung 2228 hat einen zweiten Ringdurchmesser 2230, der kleiner ist als der erste Ringdurchmesser 2226. Gemäß einem Aspekt weist der Metallring 2204 also eine sich kontinuierlich verändernde Form in Umfangsrichtung auf. Während die Ringdicke 2220 als gleichmäßig entlang der zweiten Ebene 2214 dargestellt ist, sollte man sich bewusst sein, dass der Metallring 2204 anstelle oder zusätzlich zu seiner exzentrischen Form eine ungleichmäßige Ringdicke 2220 entlang der zweiten Ebene 2214 aufweisen kann, um die Variation des Magnetfeldes 2206 zu bewirken, wenn der Metallring 2204 mit der Kabeltrommel 226 gedreht wird. Unter Bezugnahme auf einen imaginären Referenzpunkt 2232 auf der Kabeltrommel 226, der in den 30-33 dargestellt ist, wird der Metallring 2204 relativ zur Spule 2202 rotierend gezeigt, während sich die Kabeltrommel 226 dreht.
Zunächst wird in 34 ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsmechanismus-Steuersystems 2200 dargestellt. Das Verfahren umfasst den Schritt 2300, bei dem ein Zielobjekt 2204 auf einer drehbaren Komponente 226 bereitgestellt wird, die um eine primäre Mittelachse 2201 drehbar ist. Das Verfahren umfasst auch den Schritt 2302, bei dem ein Magnetfeld 2206 in der Nähe des Zielobjekts 2204 erzeugt wird. Das Verfahren fährt mit dem Schritt 2304 fort, bei dem eine Veränderung des Magnetfelds 2206 aufgrund einer fluktuierenden induktiven Kopplung mit dem Zielobjekt 2204 erfasst wird, wenn die drehbare Komponente 226 gedreht wird. Der nächste Schritt des Verfahrens ist 2306 die Bestimmung einer absoluten Position der drehbaren Komponente 226 auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds 2206.
Wie oben beschrieben, kann der angetriebene Antriebsmechanismus 215 die Kabeltrommelanordnung 215 sein und die drehbare Komponente 226 kann die Kabeltrommel 226 der Kabeltrommelanordnung 215 sein. Das Antriebsmechanismus-Steuersystem 2200 umfasst ferner die Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208, die mit der Spule 2202 gekoppelt ist. Die Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 ist so ausgebildet, dass sie die Spule 2202 erregt und das Magnetfeld 2206 um die Spule 2202 erzeugt und die fluktuierende induktive Kopplung erfasst. Daher umfasst der Schritt 2306 zur Bestimmung der absoluten Position der drehbaren Komponente 226 auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds 2206 den Schritt 2308 zur Bestimmung der absoluten Position der Kabeltrommel 226 auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds 2206 unter Verwendung der Spule 2202 und der Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 (siehe 35).
Auch hier umfasst das Steuersystem des Antriebsmechanismus 2200 die Spule 2202, die ringförmig um die primäre Mittelachse 2201 in der ersten Ebene 2212 angeordnet ist. Das Zielobjekt 2204 ist der metallische Ring 2204 aus Metall, der ringförmig und im Wesentlichen koaxial mit der Spule 2202 in der zweiten Ebene 2214 parallel zu und in einer beabstandeten Beziehung mit der ersten Ebene 2212 ist. Der Metallring 2204 ist so ausgebildet, dass sich die fluktuierende induktive Kopplung mit der Spule 2202 kontinuierlich ändert, wenn das Zielobjekt 2204 um die primäre Mittelachse 2201 relativ zur Spule 2202 gedreht wird. Daher umfasst der Schritt 2300, bei dem das Zielobjekt 2204 auf dem drehbaren Bauteil 226 angebracht wird, den Schritt 2310, bei dem der Metallring 2204 auf der Kabeltrommel 226 der Kabeltrommelanordnung 215 angebracht wird, wie in 35 dargestellt. Der Schritt 2302 zur Erzeugung des Magnetfelds 2206 in der Nähe des Zielobjekts 2204 umfasst den Schritt 2312 zur Erregung der Spule 2202 in der Nähe des Zielobjekts 2204, um das Magnetfeld 2206 zu erzeugen, durch das sich der Metallring 2204 bewegt. Darüber hinaus umfasst der Schritt des 2304 Erfassens der Veränderung des Magnetfeldes 2206 aufgrund der fluktuierenden induktiven Kopplung, wenn die drehbare Komponente 226 gedreht wird, den Schritt des 2314 Erfassens der Veränderung des Magnetfeldes 2206, wenn der Metallring 2204 mit der Kabeltrommel 226 der Kabeltrommelanordnung 215 gedreht wird, um eine Veränderung des Magnetfeldes 2206 zu verursachen.
Während die obige Beschreibung eine Vielzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt, kann die vorliegende Erfindung weiter modifiziert und verändert werden, ohne von der eigentlichen Bedeutung der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Angetriebene Schiebetür-Antriebseinheit 215 zum Bewegen einer Schiebetür 12 zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position, umfassend: mindestens eine Kabeltrommel 226 zum Auf- und Abwickeln eines mit der Schiebetür 12 verbundenen Kabels 230, 232, einen Motor 218, der betriebsfähig mit der mindestens einen Kabeltrommel 226 gekoppelt ist, um die mindestens eine Kabeltrommel 226 zu drehen, um die Schiebetür 12 während des Auf- und Abwickelns des Kabels 230, 232 zu bewegen, und einen Näherungssensor, der ausgebildet ist, um die Änderung der Position der mindestens einen Kabeltrommel 226 zu erfassen.
Angetriebene Schiebetür-Antriebseinheit nach Anspruch 1, wobei der Näherungssensor so ausgelegt ist, dass er eine absolute Position der mindestens einen Kabeltrommel erfasst, und/oder wobei der Näherungssensor so ausgelegt ist, dass er ein elektromagnetisches Feld zur Wechselwirkung mit der mindestens einen Kabeltrommel erzeugt, und/oder wobei die mindestens eine Kabeltrommel ein Objekt umfasst, wobei der Näherungssensor ferner so ausgelegt ist, dass er eine Änderung des elektromagnetischen Feldes in Reaktion auf die Wechselwirkung des Objekts mit dem elektromagnetischen Feld erfasst.
Angetriebene Schiebetür-Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Näherungssensor ein Induktionssensor 2202, 2208 ist, der geeignet ist, ein Magnetfeld 2206 zu erzeugen, wobei die angetriebene Schiebetür-Antriebseinheit ferner ein Objekt 2204 umfasst, das mit der mindestens einen Kabeltrommel 2206 gekoppelt ist, wobei das Objekt das Magnetfeld während der Drehung der mindestens einen Kabeltrommel ändert und der Induktionssensor ferner geeignet ist, die Änderung des Magnetfeldes zu erfassen, vorzugsweise, indem das Objekt 2204 das Magnetfeld 2206 während der Drehung der mindestens einen Kabeltrommel 226 über eine volle Umdrehung der mindestens einen Kabeltrommel 226 kontinuierlich verändert.
Angetriebene Schiebetür-Antriebseinheit 215 nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit ferner einem Controller 111, 250, der mit dem Motor 218 und dem Induktionssensor 2202, 2208 gekoppelt ist, wobei der Controller 111, 250 so ausgebildet ist, dass er den Motor 218 auf der Grundlage von des Magnetfelds 2206 steuert, dass von dem Induktionssensor 2206, 2208 erfasst wird.
Angetriebene Schiebetür-Antriebseinheit 215 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Controller 111, 250 so ausgebildet ist, dass er eine absolute Position der mindestens einen Kabeltrommel 226 auf der Grundlage des Induktionssensors 2202, 2208 bestimmt, der das Magnetfeld 2206 erfasst, das sich über eine volle Umdrehung der mindestens einen Kabeltrommel 226 kontinuierlich ändert.
Antriebsmechanismus-Steuersystem 2200, das Folgendes umfasst: einen Motor 218 zum Drehen einer Abtriebswelle 222 um eine primäre Mittelachse 2201, einen angetriebenen Antriebsmechanismus 215 mit einer drehbaren Komponente 226, die mit der Ausgangswelle 222 gekoppelt und so ausgebildet ist, dass sie sich um die primäre Mittelachse 2201 dreht, eine Spule 2202, ein Zielobjekt 2204, das an der drehbaren Komponente 226 befestigt und so ausgebildet ist, dass es eine fluktuierende induktive Kopplung mit der Spule 2202 aufweist, und eine elektronische Steuereinheit 111, die mit der Spule 2202 gekoppelt und so ausgebildet ist, dass sie: mit Hilfe der Spule 2202 ein Magnetfeld 2206 in der Nähe des Zielobjekts 2204 zu erzeugt, eine Änderung des Magnetfelds 2206 aufgrund der fluktuierenden induktiven Kopplung mit dem Zielobjekt 2204 erfasst, wenn die drehbare Komponente 226 gedreht wird, und eine absolute Position der drehbaren Komponente 226 auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds 2206 bestimmt.
Antriebsmechanismus-Steuersystem 2200 nach Anspruch 6, wobei der angetriebene Antriebsmechanismus 215 eine Kabeltrommelanordnung 215 ist und die drehbare Komponente 226 eine Kabeltrommel 226 der Kabeltrommelanordnung 215 ist, das Antriebsmechanismus-Steuersystem 2200 ferner eine Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 enthält, die die elektronische Steuereinheit 111 mit der Spule 2202 koppelt und so ausgebildet ist, dass sie die Spule 2202 erregt und das Magnetfeld 2206 um die Spule 2202 herum erzeugt und die fluktuierende induktive Kopplung erfasst, und die elektronische Steuereinheit 111 so ausgebildet ist, dass sie die absolute Position der Kabeltrommel 226 auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds 2206 bestimmt.
Antriebsmechanismus-Steuersystem 2200 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spule 2202 ringförmig um die primäre Mittelachse 2201 in einer ersten Ebene 2212 geformt ist und das Zielobjekt 2204 ein metallischer Ring 2204 aus Metall ist, der ringförmig geformt und im Wesentlichen koaxial mit der Spule 2202 in einer zweiten Ebene 2214 parallel zu und in einer beabstandeten Beziehung zu der ersten Ebene 2212 ist und so ausgebildet ist, dass die fluktuierende induktive Kopplung mit der Spule 2202 kontinuierlich variiert, wenn das Zielobjekt 2204 um die primäre Mittelachse 2201 relativ zu der Spule 2202 gedreht wird, und die elektronische Steuereinheit 111 ferner ausgebildet ist, um: die Spule 2202 in der Nähe des Zielobjekts 2204 zu erregen, um das Magnetfeld 2206 zu erzeugen, durch das sich der Metallring 2204 bewegt, und die Änderung des Magnetfeldes 2206 zu erfassen, wenn der Metallring mit der Kabeltrommel 226 der Kabeltrommelanordnung 215 gedreht wird, um eine Änderung des Magnetfeldes 2206 zu bewirken.
Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmechanismus-Steuersystems 2200, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellung eines Zielobjekts 2204 auf einer drehbaren Komponente 226, die um eine primäre Mittelachse 2201 drehbar ist, Erzeugung eines Magnetfeldes 2206 in der Nähe des Zielobjekts 2204, Erfassen einer Änderung des Magnetfelds 2206 aufgrund einer fluktuierenden induktiven Kopplung mit dem Zielobjekt 2204, wenn die drehbare Komponente 226 gedreht wird, und Bestimmung einer absoluten Position der drehbaren Komponente 226 auf der Grundlage der Erfassung der Veränderung des Magnetfelds 2206.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die drehbare Komponente 226 eine Kabeltrommel 226 einer Kabeltrommelanordnung 215 ist, das Antriebsmechanismus-Steuersystem 2200 ferner eine Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 enthält, die mit einer Spule 2202 gekoppelt und so ausgebildet ist, dass sie die Spule 2202 erregt und das Magnetfeld 2206 um die Spule 2202 erzeugt und die fluktuierende induktive Kopplung erfasst, und der Schritt des Bestimmens der absoluten Position der drehbaren Komponente 226 basierend auf dem Erfassen der Veränderung des Magnetfeldes 2206 den Schritt des Bestimmens der absoluten Position der Kabeltrommel 226 basierend auf dem Erfassen der Veränderung des Magnetfeldes 2206 unter Verwendung der Spule 2202 und der Induktionssensor-Schaltungseinheit 2208 umfasst.